Большая распродажа оборудования Samson по абсолютно доступной цене! Большая распродажа оборудования Samson по абсолютно доступной цене! Специальное ценовое предложение на световые пульты английской компании AVOLITES со склада Специальное ценовое предложение на световые пульты английской компании AVOLITES со склада
ООО "КОРТМИ" / CORTMI Ltd. / ТОВ "КОРТМІ"
Словарь-справочник по звукотехнике, ч. 1
ПечатьСкажите другу
ПечатьСкажите другу

Словарь-справочник по звукотехнике

Общение специалистов между собой возможно только тогда, когда они говорят на одном языке, а поймут они друг друга, если вкладывают в слова и понятия одинаковый смысл.

Общение с оборудованием тоже требует небольшой лингвистической подготовки. Надпись на входе анализатора спектра «max = 35 dB» должна не ввергать инженера в задумчивость, а стать понятной инструкцией.

Поисковые системы интернета помогут вам найти ответы на многие вопросы, но сначала вопрос нужно поставить, а это требует владения хотя бы базовыми понятиями в той отрасли, где вы успешно трудитесь.

Цикл материалов под незатейливым названием «слова» формируется по принципу: это должен знать каждый. Тем, кто уже обладает достаточными знаниями, будет нелишним освежить память. Тому, кто только встал на первую ступень карьеры, эти материалы окажутся очень полезными.

Децибел

На практике регулярно приходится сталкиваться с понятием «децибел» (дБ). Что же это такое? Децибел — это единица измерения отношения величин. В классических учебниках для вузов радиотехнических специальностей дано определение: N (дБ) = 10·lg(A/А0) если А и А0 — мощность, и N = 20·lg(A/А0) для напряжения и тока. Естественно, и A, и А0 должны иметь одну размерность.

Выражение «уровень сигнала вырос на 20 дБ» означает: в 10 раз увеличилось напряжение и в 100 раз — мощность. Небольшая таблица поможет вам перевести в «разы» остальные децибелы.

ДБ0102030405060
Разы (U,I)13,161031,61003161000
Разы (P)11010010001000010000010000
ДБ0,5123456
Разы (U,I)1,0591,121,261,411,581,781,995
Разы (P)1,121,261,581,9952,513,164,0

С помощью дБ можно измерять и абсолютные значения, введя предварительно точку отсчета. Строго говоря, всякий вправе выбрать за точку отсчета что-то свое, только надо предупредить об этом остальных.

В числе устоявшихся и общепринятых в радиовещании и звукотехнике можно назвать следующие:

dBV — относительно напряжения 1 В.

дБм (dBm) — относительно мощности 1 мВт. На нагрузке 600 Ом напряжение, соответствующее 0 дБм, равно 0,775 В.

дБмкВ/м (dBmV/m) — относительно 1 мкВ/м, используется в радиовещании при расчетах и измерениях напряженности поля. Например, при 75 дБмкВ/м обеспечен устойчивый прием стереосигнала в условиях большого города, а при 40 — и в моно возможны трудности, даже в сельской местности с небольшим уровнем индустриальных помех.

дБф (dBf) — относительно мощности 1 фемтоватт (10-15 Вт) на нагрузке 75 Ом; в таких единицах измеряют чувствительность радиоприемников. Некий тюнер имеет чувствительность 16,4 дБф, или 1,8 мкВ, это хороший показатель.

дБВт (dBW) — относительно 1 Вт. Используют в ЭМС и радиовещании. Разрешенная мощность 30 дБВт — эквивалентно 1 кВт. 45 дБВт — это уже серьезно, почти 32 кВт.

За 0 дБ при измерениях звукового давления в электроакустике принимают звуковое давление 2,04і10-5 н/м2 (Па) или интенсивность 10-12 Вт/м2 — это примерно соответствует абсолютному порогу слышимости.

dBFS — в цифровой технике и измерениях в качестве точки отсчета принимают полную шкалу (Full Scale). Напряжение на выходе ЦАП или входе АЦП, соответствующее уровню 0 dBFS, может быть любым: и 1 В, и 10 В, и 1 мВ. Цифровая технология по природе своей парадоксальна, кроме того, математика позволяет себе немного больше, чем здравый смысл. Если, например, уровню 0 dBFS соответствует амплитуда напряжения 10 В, то можно предположить, что 10 В — максимальное значение амплитуды сигнала на выходе ЦАП. С точки зрения математики получается немного иначе. Восстанавливающий фильтр в ЦАП подавит гармоники сигнала, а его амплитуда при этом возрастет почти в полтора раза. Едва ли с таким ограничением сигнала придется встретиться в звукорежиссерской практике, но ЦАП и АЦП не знают, что работают именно в звуковом тракте, а формально выполняют предписанные операции с сигналами и данными.

Возникают разночтения и при определении точки отсчета при измерении напряжений. Строго говоря, 0 дБм эквивалентно 0,775 В только при сопротивлении нагрузки 600 Ом. В некоторых отраслях и по сей день работают с нагрузкой 600 Ом, но встречаются и другие значения. Для получения мощности 1 мВт на нагрузку 47 кОм, например, нужно подать напряжение 6,86 В. Желание использовать удобную единицу (дБ), сохранив преемственность, привело к появлению договорных величин: 0 dBu = 0 dBv относительно 0,775 В независимо от нагрузки.

Кроме точки отсчета есть еще и дополнительные условия.

В частности, шумы электрического тракта и звуковое давление иногда измеряют с взвешивающим фильтром, учитывающим чувствительность слуха. Появляются дБА или дБ(А), что означает — измерения проводились со взвешивающим фильтром МЭК «А».

Выражение «уровень шума в студии равен 32 дБА» означает, что звуковое давление, измеренное с взвешивающим фильтром МЭК «А», равно 10sup(32/20)·2·10sup(-5)=0,0008н/м2.

Строчку в паспорте усилителя «С/Ш = 98 дБ (А)» следует понимать так: отношение максимальной (если не оговорено другое условие!) выходной мощности к мощности собственного шума на выходе, измеренное со взвешивающим фильтром МЭК «А», составляет 10sup(98/10)=6 309 573 444, а отношение напряжений — 10sup(98/20)=79 433.

Уровень чувствительности акустических систем и головных телефонов измеряют при определенном значении подведенной мощности или напряжения сигнала. 90 дБ/Вт/м означает, что акустическая система создает звуковое давление 6,3 н/м² на расстоянии 1 м при подведенной мощности 1 Вт. Вариант: 90 дБ/м/2,84В — звуковое давление составляет 6,3 н/м² при подведенном к акустической системе напряжении 2,84 В, или равно 1 Вт на нагрузке сопротивлением 8 Ом.

В описании головных телефонов 94 дБ/мВт означает, что при мощности 1 мВт уровень звукового давления равен 10 н/м².

Если в паспортах головных телефонов мы видим в графе «чувствительность» у модели X — 94 дБ, а модели Y — 100 дБ, то какая модель «громче»? С одной стороны, 100 больше, чем 94, но надо учесть, что модель X имеет сопротивление 30 Ом, а В — 600 Ом. На телефоны Y нужно подать напряжение 0,775 В, чтобы получить мощность 1 мВт: (0,775)²/600 = 1 (мВт).

При напряжении 0,775 В на телефонах X с сопротивлением 30 Ом получим мощность (0,775)²/30 = =20 мВт, то есть на 13 дБ больше.

При одинаковом напряжении мощность на телефонах X будет на 13 дБ больше, чем на Y, а уровень звукового давления — на 7 дБ больше, хотя чувствительность у модели X меньше.

Если же мы подключим телефоны к источнику с выходным сопротивлением 600 Ом, то при напряжении источника 0,775 В модель Y даст нам давление 97 дБ — половина мощности источника потеряется в его выходном сопротивлении, поэтому 100 дБ превратилось в 97. Для модели X получаем: напряжение 0,775x30/(600 + 30) = 37 (мВ), а мощность — 0,045 мВт. Звуковое давление равно 94-13,4 = 81,6 дБ, остальное осталось на выходном сопротивлении источника сигнала.

На стыке математики и технических дисциплин возникает много разных коллизий. Например, понятие «уровень сигнала» используется повсеместно, но что же оно означает? Если речь идет о стационарном синусоидальном сигнале с генератора, то можно взять среднее значение, или амплитудное, или среднеквадратичное — любое из этих трех легко определить. А как быть, если перед нами реальный звуковой сигнал, постоянно изменяющийся? Движущуюся стрелку в формулу не подставишь, об этом тоже следует помнить.

Диаметр провода питания

Диаметр проводника D и площадь поперечного сечения S определяют важнейшие его свойства: сопротивление и допустимый ток.

Сопротивление R однородного проводника зависит от свойств вещества проводника, его длины L, сечения S и вычисляется по формуле: R =ρL/S. ρ — удельное сопротивление материала. Значения удельного сопротивления металлов, применяемых в электротехнике, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Удельное сопротивление металлов при температуре 20°C
Металлρ, Ом·метр·10sup(-6)
Алюминий0,028
Вольфрам0,055
Железо0,098
Золото0,024
Медь0,0172
Свинец0,205
Серебро0,016

Медный провод сечением S = 1 мм2 и длиной L = 1 м имеет сопротивление R=0,0172·10sup(-6)·1/10sup(-6)=0,0172 Ом.

На практике приходится сталкиваться с проводами, площадь сечения которых указана по американскому стандарту: AWG (American Wire Gauge). Значения основных параметров кабеля в зависимости от его калибра и площади сечения приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Одножильные нелуженые медные провода
AWDD, ммS, мм²Прогонный вес, гр/мПогонное сопротивление, Ом/м
102,65,3470,0033
112,34,2370,0041
122,13,3290,0052
131,82,6230,0066
141,62,1190,0083
151,51,7150,0104
161,31,3120,013
171,21,09,20,017
181,00,827,30,021
190,910,655,80,026
200,810,524,60,033
210,720,413,70,042
220,640,332,90,053
230,570,262,30,067
240,510,211,80,084
250,460,161,40,11
260,400,131,10,13
270,360,100,910,17
280,320,0800,720,21
290,290,0650,570,27
300,250,0510,450,34
310,230,0400,360,43
320,200,0320,290,54
330,180,0250,230,67
340,160,0200,180,86
350,140,0160,141,1
360,130,0130,111,4
370,110,0100,0911,7
380,100,0080,0712,1
390,0890,0060,0562,8
400,0790,0050,0453,5
Таблица 3. Многожильные луженые медные провода
S, мм²Ток, А, для шнуров, проводов и кабелей
одножильныйдвухжильныйтрехжильный
0,5-12-
0,75-1614
1,0-1816
1,5-2320
2,5403328
4504336
6655545
10907560
161209580

Аналогично калибрам ружей, чем больше AWG, тем тоньше провод.

Допустимый ток

При протекании тока в проводе выделяется тепло. В справочниках и нормативных документах приведены допустимые значения тока, при которых температура проводника не превысит 65° C при температуре окружающего воздуха 25°C (табл.4).

Таблица 4. Допустимый ток для шнуров и кабелей
Обозначение по AWDТолщина жил/толщина одной жилы в AWDS, мм²Погонное сопротивление, Ом/м
367/440,0141,36
347/420,0220,86
327/400,0340,54
3219/440,0390,54
307/380,0560,37
3019/420,0600,37
287/360,0710,23
2819/400,0930,23
277/350,110,18
267/340,140,15
2610/360,130,15
2619/380,150,15
247/320,230,09
2410/340,200,09
2419/360,240,09
2442/400,200,09
2272/400,350,057
2219/340,380,057
2226/360,330,057
207/280,500,036
2010/300,500,036
2019/320,610,036
2026/340,520,036
2042/360,530,036
187/260,890,023
1816/300,810,023
1819/300,960,023
1842/340,820,023
1865/360,850,023
167/241,420,014
1619/291,220,014
1626/301,310,0141
1665/341,300,014
16105/361,370,014
147/222,260,009
1419/261,930,009
1442/302,060,009
14105/342,100,009
127/203,610,0056
1219/253,070,0056
1265/303,270,0056
12165/343,300,0056
1037/264,710,0035
1065/285,230,0035
10105/305,360,0035
849/258,010,0022
8133/298,660,0020
8655/368,480,0020
6133/2713,70,0015
6259/3013,20,0013
61050/3613,40,0013
4133/2521,70,0008
4259/2626,60,0007
41666/3621,20,0008
21333/3334,60,00049
2259/2633,40,00052
2665/3033,90,00052
22646/3633,70,00052
1817/3041,70,00043
12109/3442,70,00039
1/0133/2155,10,00031
1/0259/2453,40,00032
2/0133/2069,50,00025
2/0259/2367,50,00025
3/0259/2283,20,00020
3/0427/2488,00,00019
4/0259/211070,00016
4/0427/231110,00015

Реальное значение температуры кабеля зависит от многих факторов, в частности, от условий отвода тепла, свойств изоляции, температуры окружающей среды. Допустимые значения температуры элементов конструкции кабеля тоже варьируются в широких пределах: нормальный для фторопласта нагрев недопустим для полиэтилена. Безусловной остается только мощность потерь: P=I²·R.

При токе, например, 15 А на одном метре провода S = 1 мм² будет выделяться мощность 15²·0,017=3,8(Вт). Поскольку проводов в кабеле, по крайней мере, два, мощность потерь на одном метре кабеля составит 7,6 Вт. Немного, но возьмите в руку паяльник на 30 Вт, он всего в четыре раза мощнее.

Значение протекающего по проводу тока определяется потребляемой мощностью I=P/U, здесь: Р — полная мощность, ВА; U — напряжение питания.

Если компьютер, например, потребляет 150 Вт, то получаем, что I = 150/220 = 0,68 (А). Задача «в одно действие» решена с двумя ошибками.

Во-первых, в уравнение надо подставлять не активную, а полную потребляемую мощность, которая может быть заметно большей; 30% вполне вероятно, и 150 Вт превращаются в 195 ВА.

Во-вторых, потребляемая компьютером мощность остается неизменной при падении напряжения в сети. При вполне допустимых и вероятных 165 В получим: I = 195/165 = 1,2 (А), то есть в 1,7 раза больше. Ошибка такого масштаба может иметь очень неприятные последствия.

Падение напряжения

Следующий критерий — падение напряжения. Например, при допустимом токе 10 А на проводе сечением 1 мм2 упадет напряжение 10x0,017 = 0,17 (В). На одном метре кабеля, соответственно, вдвое больше. Если кабель имеет длину, например, 20 м, то падение напряжения достигнет величины 2x20x10x0,017 = 6,8 В.

В каких-то случаях этим падением можно пренебречь, а в других — нет. В частности, ток, потребляемый стартером автомобиля, может достигать 500 А. Если взять очень толстый провод AWG 14 длиной 2x2 м, его сопротивление составит всего-то 4x0,0083 = 0,033 Ом. Если бы ток достиг величины 500 А, то на проводе было бы напряжение 16,6 В. В реальности аккумулятор будет просто нагревать этот провод, а стартеру электричества практически не достанется.

В отечественной литературе приводятся значения максимально допустимого тока в медном монтажном проводе в зависимости от его сечения (табл. 5).

Таблица 5. Максимально допустимый ток в медном монтажном проводе
S, мм²I, A
0,050,7
0,071
0,11,3
0,22,5
0,33,5
0,44
0,55
0,77
110
1,514
217
2,520
425
630
1154

Выбирая провод для решения конкретной задачи, помните: справочные таблицы никогда не заменят специалиста, который знает, что, кроме диаметра, у кабеля есть еще много важных параметров, и не только электрических.

Диапазон частот

Словосочетание «диапазон частот» употребляется и в аудиотехнике, и в радиовещании, и во многих других областях науки и техники. Понятие «частота» неразрывно связано со спектром, то есть результатом преобразования процесса (сигнала) из временной в частотную область.

Всякому инженеру, имеющему дело с колебательными процессами, полезно освежить в памяти работу А. А. Харкевича «Спектры и анализ», написанную полвека тому назад, но не утратившую своей актуальности. Много интересного вы найдете в этой книге. Например, отмечено, что впервые применили разложение функций в тригонометрические ряды Бернулли, Эйлер и Фурье. Авторитетные ученые! (В 1808 Фурье получил титул барона и был награжден орденом Почетного легиона, — прим. ред.) Но сомнение в том, что разложение Фурье адекватно физическим явлениям, высказывалось довольно долго, в частности, отрицательно относился к спектральным представлениям даже Герц. Со временем пришло понимание, и на спектральном (частотном) языке стали описывать не только явления, но и свойства аппаратуры, а Гц сегодня — общепринятое обозначение частоты.

Диапазон частот процесса (сигнала)

В классической интерпретации спектр отражает процесс в целом и не зависит от времени. На практике используют: текущий спектр, который определен историей процесса до текущего момента; мгновенный — спектр фрагмента сигнала определенной длительности, то есть в прямоугольном окне. Можно и другими способами задать окно интегрирования и получить спектр (рис.1).

Математика дает нам однозначный вывод: конечный спектр может иметь только бесконечный во времени сигнал, а таких в природе немного. Но и с реально бесконечными спектрами на практике сталкиваться не приходится: типичный для аудиоприложений сигнал не содержит постоянной составляющей, и его спектральная плотность спадает по мере роста частоты до значений, которыми можно пренебречь в рамках решаемой задачи (рис.2).

Если важна энергетика, то можно диапазон частот определить как участок спектра, который несет, например, половину или 90% мощности сигнала. Основная энергия речевого сигнала сосредоточена в диапазоне от 250 до 500 Гц (табл.1), хотя его спектр простирается почти от нуля и на частотах выше 10 кГц тоже присутствует.

В звуковых приложениях диапазон частот сигнала иногда связывают со слуховой заметностью ограничения спектра. Для речевого сигнала искажения замечают менее 25% слушателей, если диапазон частот шире, чем 70…7000 Гц. Для неискаженной передачи сигнала органа требуется диапазон 20…15000 Гц.

В разных источниках можно найти различающиеся данные по диапазонам частот, но противоречий или ошибок здесь нет. Во-первых, нельзя забывать про критерии, по которым определены границы. Можно поставить планку для спектра на уровне, например, -80 дБ, и получим границы, заметно отличающиеся от приведенных в табл.1. Во-вторых, спектр музыкального сигнала непостоянен, он существенно зависит от содержания произведения.

Преобразование из временной в спектральную область всегда приводит к некоему усреднению, в котором могут утонуть важные детали. Если сигнал имеет импульсный характер, то полезно вспомнить еще и про амплитуду. Например, «вспышка» (рис.3) имеет амплитуду -3 dBFS, а на спектре мы видим иное: при большом окне максимум не достигает и -50 дБ, а при малом -30 дБ. Так что спад на высоких частотах, который мы наблюдаем на спектре звукового сигнала, не должен вводить нас в заблуждение: амплитуда — явление отдельное. Обратите внимание и на то, что частота заполнения «вспышки» равна 1 кГц, а спектр ее получается довольно широким. Все правильно: чем короче сигнал, тем шире спектр.

В радиовещании широко используется для передачи звуковых сигналов метод частотной модуляции (ЧМ). Основная энергия ЧМ- сигнала расположена в пределах полосы шириной § 2«(Fмод + DF), где Fмод — частота модулирующего сигнала, DF — девиация частоты несущей. Для системы с пилот-тоном получается: 2x(75+53)=256 (кГц). Линейная операция (ограничение спектра модулированного сигнала) приведет к нелинейным искажениям звука. А нелинейное амплитудное ограничение частотно-модулированного сигнала практически не повлияет на звучание.

Таблица 1. Значение диапазона частот по различныи критериям
 Диапазон частот сигналов, Гц
КритерийРечьОркестр симфоническийБас-трубаТреугольникОрган
Мощность250…500125…2800250…5005600…8000250…500
Заметность искажений70…700030…1500050…60001000…1600020…15000

Диапазон частот устройства (канала)

Если речь идет об устройстве, то выражение «диапазон частот — от 30 Гц до 15 кГц» означает, что искажения сигнала, спектр которого не выходит за указанные границы, не превысят допустимых значений.

В качестве основного критерия используют обычно неравномерность АЧХ. Требования к АЧХ могут быть заданы в виде допустимого отклонения, иногда приводится поле допуска с учетом слуховой заметности искажений АЧХ (табл.2) или других факторов.

В ряде случаев оговаривают АЧХ за пределами рабочего диапазона, например, вводят требования на крутизну спада: не более 6 или, например, 12 дБ/окт. В частности, низкочастотное звено в акустических системах реализовано обычно как резонатор, но при измерениях в установившемся режиме в пределах рабочего диапазона частот этот факт никак не проявляется, но это этого он не исчезают переходные искажения. В частности, акустическая система типа «закрытый ящик» имеет спад АЧХ 12 дБ/окт, а «фазоинвертор» — 18 дБ/окт. Это различие проявляется в переходной характеристике и заметно на слух.

Неравномерность фазочастотной характеристики (ФЧХ) или группового времени запаздывания (ГВЗ) редко используют в качестве критерия при определении диапазона частот, это связано со сложностью измерений и трудностями интерпретации их результатов. За счет неравномерности ГВЗ спектральные составляющие сигнала могут оказаться «разорванными» (рис.4), что вполне может заметить слух человека.

В некоторых случаях неравномерностью АЧХ устройства можно пренебречь, и вводятся другие критерии. Фраза «диапазон частот принимаемых сигналов составляет 87,5 — 108 МГц» означает, что приемник может быть настроен на радиостанцию в этом диапазоне и обеспечены заявленная чувствительность и избирательность. И в этом случае есть свои тонкости, например шаг настройки. Выпускаются приемники с шагом 10, 50, 100 и 200 кГц, в последнем случае настроиться на частоту 105,3 МГц будет затруднительно, так что и шаг настройки тоже должен быть включен в список критериев.

Величина нелинейных искажений сигнала используется в качестве критерия при определении диапазона частот устройства. Условие «Кг меньше 0,5%» имеет смысл, пока продукты нелинейности попадают в полосу пропускания. Для канала с полосой 15 кГц можно измерить Кг на частотах до 7,5 кГц, на более высоких частотах можно использовать в качестве критерия величину интермодуляционных искажений.

С искажениями сигнала в верхней части диапазона частот приходится сталкиваться в радиовещании: подъем АЧХ цепью предыскажений увеличивает вероятность перегрузки тракта. Гармоники оказываются подавленными, но искажения от этого не исчезают.

И в цифровой технике на частотах, близких к половине частоты дискретизации, картина получается сходная.

Если ориентироваться только на АЧХ, то диапазон частот воспроизводимых сигналов оказывается существенно шире, чем есть на самом деле. Учет остальных значимых параметров может привести к тому, что вместо заявленного 20…20000 Гц получим скромное 100…8000 Гц. Но противоречий и ошибок нет.

«В действительности спектральный подход безупречен. Он никогда не приведет к ошибкам, если разумно им пользоваться» — А. А. Харкевич.

Таблица 2. Субьективные пороговые значения искажений АЧХ
Частота, кГц0,04…0,1250,125…1010…1414…15
Допустимое искажение АЧХ, дБ100,512

Заземление

Основные понятия и определения

Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Основные варианты организации заземления и зануления в сети переменного тока с напряжением до 1000 В (рис.5):

ТТ — нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к заземлителю, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания.

ТN — нейтраль источника питания глухо заземлена; открытые проводящие части электроустановки присоединяются к нейтрали посредством нулевых защитных проводников, сюда входят четыре варианта:

ТN-C — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники совмещены в одном на всей протяженности сети.

ТN-S — нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники работают раздельно по всей сети.

ТN-S-C — функции нулевого рабочего (N) и нулевого защитного (PE) проводников совмещены в какой-то части, начиная от источника питания.

В обозначениях первая буква — состояние нейтрали источника питания:

Т — заземленная;

I — изолированная, используется редко и здесь не рассматривается.

Вторая буква — состояние открытых проводящих частей относительно земли:

Т — имеется независимое заземление;

N — открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Обозначения проводов:

N — нулевой рабочий проводник;

PE — нулевой защитный проводник;

PEN — совмещенный нулевой рабочий и защитный проводник.

Цветовая маркировка и обозначение проводов сети приведена в табл.3.

Питание электроустановок жилых, общественных, административных и бытовых зданий, а так же зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных сооружений должно осуществляться от сети 380/220 В с системой заземления TN-S или TN-C-S.

Таблица 3. Маркировка и обозначение проводов сети
Цвет проводаЗначениеОбозначение5
КоричневыйНапряжение"L"
СинийНейтраль"N"
Желто-зеленыйЗемля"Gnd"

Защитное заземление и зануление

Важнейшая функция заземления и зануления состоит в обеспечении безопасности людей, работающих с оборудованием. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Эти канцелярские фразы должен знать каждый, работающий с электричеством. Ведь именно электричество поставило точку в творчестве Александра Галича. Безусловно безопасным считается напряжение 6 В переменного и 15 В постоянного тока, в остальных случаях надлежит позаботиться о защите.

При повреждении изоляции или вследствие других причин возможно замыкание токоведущего проводника с корпусом прибора или другими токоведущими частями (рис.6). Стоящий на земле человек, прикоснувшись к такому прибору, получит удар током.

Если же обеспечено заземление корпуса, а замыкание на него токоведущего проводника приведет к срабатыванию предохранителя, то прибор окажется отключенным (рис.7). Назвать этот вариант защиты вполне надежным нельзя, потому что ток срабатывания предохранителя обычно многократно превышает 0,1 А — опасное для человека значение.

Практически исключить поражение электрическим током, вызванное пробоем на корпус, позволяет УЗО — устройство защитного отключения (рис.8), которое срабатывает при значениях тока утечки на корпус безопасных для человека, например, 0.01А.

Для обеспечения надежной работы в зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник N не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником PE (рис.9).

Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом в соответствии с требованиями п.7.2.60 «Правил устройства электроустановок» (седьмое издание, 2003 год).

Технологическое заземление

Безопасные для человека напряжения или потенциалы в студии или концертном зале могут привести к появлению ощутимых помех в сигнальных цепях.

С целью снижения таких неприятных последствий организуют контур технологического заземления, который выполняется отдельно от защитного заземления. Требования к сопротивлению контура технологического заземления предъявляются высокие: обычно — не более 1 Ом. Обеспечить достаточно низкое сопротивление контура позволяет использование металлических полос или ленты.

Для технологического заземления предпочтительна конфигурация «звезда» или «ветвящееся дерево», без образования «колец». Должен быть исключен контакт между шинами технологического заземления или металлоконструкциями здания (арматура, трубопроводы) и кожухами, соединенными с защитным заземлением.

Регулируемые сценические осветительные приборы, компьютеры с импульсными блоками питания, мощные усилители представляют собой нелинейную нагрузку. В результате в сети появляются токи с частотами, кратными 50 Гц, и высокочастотные помехи. Сеть электропитания в этих случаях должны быть выделенной и помехозащищенной, сокращенно ВЭПС, то есть «выделенная электрическая помехозащищенная сеть». Ее выполняют по 5-проводной схеме (TN-S) в магистральной части и по 3-проводной схеме в групповой с использованием розеток с заземляющим контактом. Эти розетки должны быть маркированы. Для хозяйственных и прочих нужд организуется дополнительная сеть.

Если организуется трехфазная ВЭПС по пятипроводной схеме TN-S (L1, L2, L3, N, PE), то нужно учитывать, что нелинейность нагрузки увеличивает ток в проводе N. В большинстве случаев нормальная работа ВЭПС обеспечивается, если площадь сечения нулевого провода 1,5-2 раза больше, чем линейных.

Организация качественной и надежной системы защитного и технологического заземления обходится недешево, но еще дороже приходится платить за ее отсутствие.




ООО "КОРТМИ" ул. Собинова 2П, 83004, г. Донецк тел. +38 094 910 25 29, +38-095-064-17-14 (Viber, WhatsApp), e-mail: info@cortmi.com.ua
   Copyright© 2018 CORTMI Ltd. All rights reserved Использование материалов cortmi.ua разрешается при условии ссылки (для интернет-изданий - гиперссылки) на cortmi.com.ua
Находится в каталоге Апорт
-->
Free Content Management System Software with ViArt CMS